Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hera-asteroïdemissie maakt een uitstapje naar Mars

ESA's Hera-missie zal de eerste missie van de mensheid zijn om een ​​dubbelstersysteem te verkennen. De missie zal een close-uponderzoek uitvoeren naar de Dimorphos-asteroïde, waarvan de baan eerder is verschoven door kinetische impact met NASA's DART-ruimtevaartuig. Credit:ESA-Science Office

ESA's asteroïde Hera-missie voor de verdediging van planeten zal in maart langs Mars passeren en snelheid lenen om het binaire asteroïdenstelsel Didymos te helpen bereiken.



Daarbij zal het ruimtevaartuig zich tot wel 6.000 km van het oppervlak van de Rode Planeet begeven, dichterbij dan de banen van de twee manen van Mars. Het traject zal worden aangepast zodat het zijn wetenschappelijke instrumenten kan trainen op de kleinere maan Deimos van Mars, van binnen 1000 km afstand, terwijl het ook Mars zelf kan observeren.

Details van de swingby worden deze week gepresenteerd tijdens de Hera Science Community Workshop in ESA's technische centrum ESTEC in Nederland.

"Deze langsvlucht maakt deel uit van de geplande manoeuvres om Hera tegen het einde van de twee jaar durende cruisefase naar Didymos te krijgen", legt Michael Kueppers uit, ESA's Hera-projectwetenschapper.

‘Door in zijn bewegingsrichting door het zwaartekrachtveld van Mars te zwaaien, krijgt het ruimtevaartuig extra snelheid voor zijn verdere reis. Deze ontmoeting van dichtbij maakt geen deel uit van Hera’s kernmissie, maar we zullen hoe dan ook een aantal van onze wetenschappelijke instrumenten geactiveerd hebben. nog een kans om onze instrumenten te kalibreren en mogelijk enkele wetenschappelijke ontdekkingen te doen."

De lancering van ESA's Hera-missie voor planetaire verdediging is slechts het begin... De lancering zal worden gevolgd door een twee jaar durende cruise naar de Didymos binair asteroïdesysteem. Vervolgens zal een reeks manoeuvres in de diepe ruimte volgen, waaronder een langs Mars passeren om extra snelheid te verwerven om de ontmoeting met Didymos te vergemakkelijken. Credit:ESA - Europees Ruimteagentschap

Flight Dynamics-ingenieur Pablo Muñoz, onderdeel van het Mission Analysis-team van ESA's European Space Operations Center in Duitsland, zei:"Het is echt een geluk dat Mars toevallig op de juiste locatie en op het juiste moment is om Hera een handje te helpen. Dit heeft ons in staat gesteld een traject te ontwerpen dat de zwaartekracht van Mars gebruikt om Hera naar zijn ontmoetingsplaats met Didymos te duwen, wat resulteert in grote brandstofbesparingen voor de missie. Een deel van het overtollige drijfgas kan vervolgens worden besteed aan het versnellen van de aankomst bij de binaire asteroïde met een paar maanden, waardoor het planetaire defensie- en wetenschapsrendement van de missie wordt gemaximaliseerd."

Hera moet in oktober van dit jaar gelanceerd worden, op weg naar de Didymos-asteroïde ter grootte van een berg en het Dimorphos-maantje ter grootte van een Grote Piramide dat eromheen draait. Op 26 september 2022 botste NASA's DART-ruimtevaartuig ter grootte van een busje met een snelheid van ongeveer 6,1 km / s op de Dimorphos-asteroïde. Deze eerste test van de 'kinetische impact'-methode voor planetaire verdediging slaagde erin de baan van de beoogde asteroïde rond zijn grotere ouder te wijzigen.

Vervolgens zal Hera een close-uponderzoek van Dimorphos uitvoeren om cruciale ontbrekende informatie te verzamelen over de massa, samenstelling en structuur van de asteroïde, waardoor het grootschalige experiment van DART kan worden omgezet in een goed begrepen en potentieel herhaalbare planetaire verdedigingstechniek.

“De instrumenten van Hera zijn natuurlijk ontworpen om Dimorphos waar te nemen, maar het potentieel is er om ook interessante inzichten op te leveren over de kenmerkende asteroïde-achtige Deimos”, zegt Patrick Michel, directeur onderzoek bij CNRS van Observatoire de la Côte d'Azur in Nice en Hera's hoofdonderzoeker.

Deimos (de naam is afgeleid van het Grieks voor 'Angst') bevindt zich op een afstand van 23.460 km van Mars en is de verste en kleinste van de twee manen van Mars. Het klonterige lichaam heeft een diameter van 12,4 kilometer en heeft een donker oppervlak dat doet denken aan asteroïden van het C-type. Eén theorie is dat zowel Deimos als zijn collega-maan Phobos in feite ingevangen asteroïden uit de belangrijkste asteroïdengordel zijn. Hun oppervlaktekenmerken hebben echter kenmerken gemeen met de planeet eronder, wat omgekeerd duidt op een op impact gebaseerde oorsprong.

"Deimos is nog niet eerder waargenomen met Hera's combinatie van wetenschappelijke instrumenten, dus ik hoop enkele ontdekkingen te doen", voegt Patrick Michel toe. “We zullen ook waarnemen in synergie met de Emirates Mars Mission ‘Hope Probe’, die in juli 2020 werd gelanceerd en in februari 2021 in een baan rond Mars kwam. Co-observaties met ESA’s eigen Mars Express- en ExoMars Trace Gas Orbiter-missies worden ook overwogen. .

“Bovendien zullen de beelden en gegevens die we verzamelen helpen bij het plannen van de door Japan geleide Martian Moons eXploration-missie, MMX, die in 2026 zal worden gelanceerd. MMX zal beide manen in kaart brengen en tegelijkertijd een kleine Frans-Duitse rover op Phobos laten landen en monsters om terug te keren naar de aarde."

Hera zal drie van haar instrumenten gebruiken tijdens haar vlucht langs Mars en Deimos. De belangrijkste Asteroid Framing Camera zal visuele beelden verzamelen, terwijl het HyperScout-H-instrument zal waarnemen in een reeks kleuren voorbij de grenzen van het menselijk oog, waarbij mineralogische gegevens worden verzameld in een totaal van 25 zichtbare en nabij-infrarode spectrale banden.

Ten slotte is de Thermal Infrared Imager een heatmapper, die in staat is kenmerken te onderscheiden tijdens lokale nachtelijke uren en te meten hoe oppervlaktetemperaturen in de loop van de tijd veranderen om de oppervlakte-eigenschappen te helpen beperken.

Geleverd door European Space Agency